孫雅慧，曹春芽，金 岸*，吳衛(wèi)華,*

1徐州醫(yī)科大學藥學院，徐州 221004；2湖南醫(yī)藥學院藥學院，懷化 418000

黑老虎(KadsuracoccineaLem.A.C.Smith)是五味子科南五味子屬植物，別名冷飯團、過山龍?zhí)?、臭飯團、布福娜等，主要分布于我國湖南、云南、福建、廣西、四川、江西等地。生長在海拔1 500～2 400 m的山地疏林中，喜弱光照、濕潤環(huán)境[1]。黑老虎的根、果均具有藥用價值。黑老虎根曾收載于1977版《中國藥典》中和2010版《中國藥典》第四部附錄Ⅲ中[2]，目前收載于湖南省、山西省、廣東省中藥材標準等地方標準中。黑老虎根性味辛、微苦，性溫，具有行氣活血，消腫止痛的功效，主要用于治療胃病，風濕骨痛，跌打瘀痛[1]。黑老虎果收載于湖南中藥材標準中，主要用于治療月經不調、婦女圍絕經期綜合征、女性不孕。海南黎族地區(qū)還將其用作香料，用于肉類保鮮、改善風味[3]。

目前已從黑老虎中發(fā)現(xiàn)了200多種化合物，有木脂素類、三萜類、倍半萜類、生物堿類等，其中木脂素類為其主要化學成分?，F(xiàn)代藥理研究表明黑老虎中的木脂素類化學成分具有廣泛的藥理作用。本文全面總結了黑老虎中的木脂素類化學成分及其藥理作用，以期為黑老虎的藥效物質基礎研究及開發(fā)利用提供參考。

1 黑老虎木脂素類化學成分

目前已從黑老虎中分離鑒定出121種木脂素化合物(見圖1、表1)，以聯(lián)苯環(huán)辛二烯型木脂素類為主，此外還有少量的芳基萘型和二芐基丁烷型木脂素。聯(lián)苯環(huán)辛二烯型木脂素根據碳骨架和結構的不同又分為3種類型：聯(lián)苯環(huán)辛二烯型、螺苯駢呋喃型、6，9氧橋聯(lián)苯環(huán)辛二烯型[4]。聯(lián)苯環(huán)辛二烯木脂素具有較多立體異構，其中辛環(huán)的構象多為船椅式或船式[4]。

關于黑老虎木脂素類成分的定量分析研究較少。Guo等[5]采用甲醇熱回流的方法得到不同產地的黑老虎根莖粗提物，并以五味子酯甲作為對照測得黑老虎根的總木脂素含量在1.599 3%～7.675 5%之間，其中以湖南懷化產的含量最高。Yang等[6]用高效液相色譜法(high performance liquid chromatography，HPLC)法測定了中國廣西和越南產黑老虎根總提物中binankadsurin A、acetylbinankadsurin A、(2′S)-kadsuralignan J的含量，質量分數(shù)分別為0.021 9%～0.159 5%、0.031 8%～0.176 7% 和0.036 4%～0.702 8%，三種化合物均表現(xiàn)為越南產比廣西產的含量高、木質部比皮質部的含量高。Xu等[7]采用HPLC法測得貴州劍河、錦屏產黑老虎根binankadsurin A的含量在0.74%～6.93%，認為其可作為標志性成分用于質量評價。

圖1 黑老虎中木脂素類化合物骨架(A～V)Fig.1 Structure skeletons of lignans from Kadsura coccinea (A-V)

表1 黑木老虎中脂素類化合物Table 1 The chemical constituents of lignans from K.coccinea

續(xù)表1(Continued Tab.1)

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2 黑老虎木脂素類化合物的藥理作用

黑老虎木脂類化合物擁有眾多藥理作用，其中很多是在研究其他天然藥物的過程中發(fā)現(xiàn)的。既往綜述沒有完全納入，本文進行了全面總結。

2.1 抗炎作用

抗炎作用是黑老虎有效成分活性研究中最早也是最多的作用。早在上個世紀80年代末就報道黑老虎乙醇提取物中含有抗炎活性成分[8]，此后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了許多具有抗炎作用的化合物，其中大部分為聯(lián)苯環(huán)辛二烯型木脂素。五味子醇甲、五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素的抗炎作用有較多報道。Sun等[9]通過經典的耳腫脹度和足腫脹度模型證明了五味子醇甲具有抗炎作用，能抑制炎癥部位腫瘤壞死因子(tumour necrosis factor-α，TNF-α)、白介素6(interleukin- 6，IL-6)、白介素1β(interleukin- 1β，IL-1β)等炎癥因子的生成。Li等[10]通過體內及體外實驗證明五味子甲素的抗炎機制可能是抑制TLR4/NF-κB、MAPK途徑、NLRP3炎性小體，從而抑制炎癥因子釋放。Ji等[11]證明五味子乙素可改善LPS誘導的膿毒血癥模型小鼠的癥狀，其機制可能是通過miR-17-5p下調TLR4 mRNA和蛋白水平的表達，進而降低TNF-α、IL-1β的表達水平。五味子丙素通過抑制ERK、JNK、p38、NF-κB的磷酸化發(fā)揮抗炎作用[12]。Meso-dihydroguaiaretic acid能減少哮喘模型小鼠氣道炎癥和粘液的分泌，其機制與抑制NF-κB、MAPK信號通路有關[13]。Angeloylbinankadsurin A和heilaohusu A具有抗關節(jié)炎活性，對類風濕性關節(jié)炎成纖維樣滑膜細胞RA-FLS有抑制作用，其IC50值分別為11.70、14.57 μM[14]。Oh等[15]研究表明20 μM的gomisin J能顯著抑制脂多糖(lipopolysaccharides，LPS)誘導的巨噬細胞RAW 264.7中NO的釋放及TNF-α、IL-6、IL-1βmRNA表達，其機制可能與抑制p38、JNK蛋白的磷酸化有關。Zhang等[16]近期研究發(fā)現(xiàn)( + )-anwulignan能抑制COX-2的蛋白表達水平，有望用于炎癥性疾病的治療。Isovaleroylbinankadsurin A、kadsuralignan C、kadsuralignan H和kadsuralignan I都能抑制LPS誘導的RAW 264.7巨噬細胞中NO生成，其中kadsuralignan C、kadsuralignan H 的IC50分別為21.2、19.6 μM[17-19]。

2.2 抗腫瘤作用

抗腫瘤作用一直是天然產物的研究熱點之一，研究表明多種黑老虎木脂素具有抗腫瘤作用。Gomisin M2可以抑制乳腺癌細胞及結腸癌細胞的增殖和遷移，其機制可能與抑制Wnt/β-catenin信號通路有關[20、21]。Gomisin J可通過誘導細胞程序性壞死或凋亡、降低神經膠質瘤細胞中己糖激酶II(hexokinase II，HKII)的表達，抑制糖酵解，最終抑制神經膠質瘤發(fā)展[22]。五味子醇甲對A549、MCF-7和DU-145等多種腫瘤細胞具有抑制作用[23]。體外研究表明五味子甲素對結腸癌、非小細胞肺癌、黑色素瘤、胰腺癌、膠質瘤等均有一定抑制作用，其機制可能與抑制熱休克因子1(heat shock factor 1，HSF1)活化、抑制NF-κB、PI3K/AKT通路有關[24]。五味子乙素的抗腫瘤作用也有較多報道，研究顯示五味子乙素可通過調控Trfa/TAK1、PI3K/AKT/mTOR、MAPK、Wnt/β-catenin信號通路，阻滯細胞周期、誘導細胞凋亡、抑制腫瘤細胞侵襲及轉移、抑制腫瘤血管生成以及促進氧自由基清除，進而抑制肝癌、膽囊癌、黑色素瘤、前列腺癌和膠質瘤等腫瘤細胞的生長及轉移[25]。五味子乙素還能抑制耐藥相關蛋白和P-糖蛋白(P-gp)的表達和活性，減少藥物外排，增強抗腫瘤藥物的敏感性[26]。五味子丙素主要通過誘導細胞凋亡、降低膜電位，升高ATP誘導的鈣離子濃度升高，抑制小膠質瘤、白血病等腫瘤細胞增殖[27,28]。Meso-dihydroguaiaretic acid也能抑制多種腫瘤細胞，如Hela(IC50= 30.0 μM)、HepG 2(IC50= 15.1 μM)、MCF-7(IC50= 16.9 μM)、H358(IC50= 10.1 μM)等[29]，其機制可能是通過抑制Src/EGFR/intergrinβ3信號通路，進而抑制細胞遷移、誘導細胞凋亡[30]。體外研究顯示heteroclitin D可以促進胃癌細胞凋亡，抑制體內腫瘤生長，明顯下調胃癌裸鼠血清中趨化性細胞因子IL-8和細胞間黏附因子s ICAM-1等細胞因子水平[31]。最新研究表明anwulignan可通過抑制JAK1/STAT3信號通路，上調周期蛋白p21表達，抑制cyclin D1/3表達，發(fā)揮抑制非小細胞肺癌的作用[32]。其他木脂素類化合物僅做了體外抗腫瘤測試：angeloylbinankadsurin A可抑制鼻咽表皮樣癌細胞KB，IC50為30.2 μM[33]；heilaohulignan C(IC50= 9.92 μM)、kadsuralignan I(IC50= 21.72 μM)、longipedunin B(IC50= 18.72 μM)、neglignan G(IC50= 16.41 μM)、heilaohusu C(IC50= 13.04 μM)可抑制肝癌細胞HepG-2增殖[34,14]；heilaohulignan C還能抑制胃癌細胞BGC-823、結腸癌細胞HCT-116增殖，IC50分別為16.75、16.59 μM[34]；kadsulignan H、I對白血病細胞P-388有抑制作用，IC50分別為85.02、21.91 μM[35]；schisantherin F可誘導A375人黑色素瘤細胞凋亡[36]；intermedin A對淋巴瘤、白血病有一定抑制作用[37]。

2.3 心血管作用

Gomisin J有較好的抗高血壓治療前景。Park等[38]研究表明gomisin J具有擴血管作用，其機制可能是通過促進內皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase，eNOS)活化和AKT(又稱protein kinase B，PKB)磷酸化，促進一氧化氮(nitric oxide，NO)生成。動物實驗進一步顯示，gomisin J可以抑制血管緊張素Ⅱ(angiotensin Ⅱ，Ang-Ⅱ)誘導的小鼠高血壓[39]。五味子醇甲與五味子乙素呈現(xiàn)有心臟保護作用。Yang等[40]研究表明五味子醇甲具有心臟保護作用，可減輕去甲腎上腺素誘導的心肌細胞損傷，其機制與下調心肌肌鈣蛋白-T(cardiac troponin T，CT-T)、心肌肌鈣蛋白I(cardiac troponin I，CT-I)和內皮素-1(endothelin-1，ET-1)蛋白表達、抑制炎性及心肌細胞凋亡有關。五味子乙素可通過激活Nrf2、AMPK信號通路、抑制ATR、TGF-β/Smad信號通路，防治心臟氧化損傷[41]。五味子丙素也可以通過抑制keap/Nrf2、NF-κB信號通路，減少炎癥反應、氧化應激和細胞凋亡，改善Ang-Ⅱ誘導的小鼠心肌重構[42,43]，五味子丙素還可緩解高脂飲食喂養(yǎng)ApoE-/-小鼠的動脈粥樣硬化[44]。Zuo等[45]研究表明isovaleroylbinankadsurin A能直接激動糖皮質激素受體，激活RISK信號通路，抑制氧化應激及細胞凋亡，改善心肌缺血再灌注損傷。五味子甲素通過促進AMPK蛋白磷酸化和激活Nrf2信號通路，減少炎癥反應和氧化應激，進而發(fā)揮防治腦缺血再灌注損傷作用[46]。Song等[47]研究發(fā)現(xiàn)meso-dihydroguaiaretic acid可以通過抑制ERK1/2、p38、JNK以及血小板衍生生長因子受體β(platelet derived growth factor receptorβ，PDGFRβ)磷酸化，抑制血小板衍生生長因子(platelet derived growth factor，PDGF)誘導的血管平滑肌細胞增殖。通過膜片鉗技術發(fā)現(xiàn)1、10 μM的heteroclitin D以及10 μM 的gomisin J對豚鼠心室肌細胞L型鈣離子通道具有阻斷作用[48]。

2.4 保肝作用

五味子木脂素的保肝作用廣為人知，五味子醇甲、五味子甲素、五味子乙素作為五味子的主要有效成分，三者的保肝作用已廣泛報道[10,49,50]，本文不再贅述。Lee等[51]和Park等[52]的研究表明meso-dihydroguaiaretic acid可通過激活AMPK信號通路、抑制α平滑肌肌動蛋白(alpha smooth muscle Actin，α-SMA)表達及TGF-β1 mRNA表達水平改善肝細胞纖維化和脂質聚集。體內實驗證實1 mg/kg meso-dihydroguaiaretic acid治療高脂飲食小鼠2周后確能改善非酒精性肝脂肪變性，并發(fā)現(xiàn)meso-dihydroguaiaretic acid 是LXRα的選擇性拮抗劑[53]。Gao等[54]研究表明anwulignan能改善D-半乳糖誘導的小鼠肝臟損傷，抑制肝細胞凋亡，降低外周血AST和ALT水平，其機制可能與上調MAPK、Ntf2/HO-1通路有關。Kadsurin能清除氧自由基，改善CCl4誘導的小鼠肝臟過氧化損傷[55]，并且能濃度依賴性地抑制大鼠肝細胞和微粒體CYP3A，其IC50小于10 μM[56]。體外實驗顯示isovaleroylbinankadsurin A(EC50= 26.1 μM)、heilaohuguosu A、heilaohuguosu L、binankadsurin A和acetylepigomisin R能保護叔丁基過氧化氫誘導的肝細胞損傷，其中isovaleroylbinankadsurin A、binankadsurin A和acetylepigomisin R的EC50分別為26.1、26.1、79.3 μM[57,58]。

2.5 抗過敏及免疫調節(jié)作用

Dhakal等[59]研究表明gomisin M2可以抑制免疫球蛋白E(immunoglobulin E，IgE)刺激后肥大細胞脫顆粒和過敏介質(如組胺、白介素4)釋放，其機制主要是抑制FcεRI-介導的Lyn/Fyn信號通路進而抑制細胞中鈣離子內流。五味子醇甲也有一定的抗過敏作用，可顯著抑制雞卵白蛋白(ovalbumin，OVA)致敏小鼠血清中IgE、IgG1及IL-4水平，抑制OVA致敏小鼠脾臟中IL-6、TNF-α和IL-1β的生成，抑制caspase-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1，含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1)和受體相互作用蛋白2(receptor-interacting protein 2，RIP-2)的表達[60]。Li等[61]研究表明anwulignan具有免疫調節(jié)功能，通過調節(jié)Nrf2/HO-1信號通路，抑制炎癥反應，增加小鼠體內免疫球蛋白IgG、IgM和lgA水平。

2.6 治療中樞神經退行性疾病

中樞神經退行性疾病是當前臨床治療的難點之一，黑老虎木脂素類有望為此類疾病的治療帶來希望。研究表明五味子醇甲可通過抑制中樞神經系統(tǒng)突觸前膜的小分子可溶性α-突觸核蛋白(α-synuclein，α-Syn)的表達，延緩阿爾茨海默病進展[62]。此外，五味子醇甲還可以通過抗氧化、抗炎減輕腦缺血再灌注損傷等作用，防治中樞神經(缺血)損傷后的認知障礙，改善學習記憶能力[63,64]，這對于原發(fā)性及繼發(fā)性阿爾茨海默病的防治具有重要價值。五味子丙素也能通過抑制膽堿酯酶和抗氧化作用，改善β淀粉樣蛋白引起的小鼠認知及記憶功能減退，有望用于阿爾茲海默癥防治[65]。五味子甲素和meso-dihydroguaiaretic acid則能分別抑制谷氨酸誘導的原代大鼠神經細胞和帕金森綜合征模型細胞的凋亡[10,66]。另外heteroclitin D、schiarisanrin A和schiarisanrin B具有保護神經元損傷作用，能顯著抑制LPS誘導BV-2 細胞中NO生成，IC50分別為18.6 ± 1.0、9.6 ± 0.5、26.4 ± 3.2 μM[67,68]。

2.7 抗抑郁作用

五味子醇甲具有抗抑郁作用，在LPS誘導的抑郁小鼠模型中，可縮短模型小鼠強迫游泳實驗和懸尾實驗的不動時間，其機制可能與抑制海馬TLR4/NF-κB信號通路的表達有關[69]。五味子甲素也呈現(xiàn)有抗抑郁的作用，能抑制慢性不可預知性溫和刺激(chronic unpredictable mild stress，CUMS)所致的模型大鼠海馬內炎癥損傷，其機制可能是抑制caspase-3蛋白活化及炎癥因子釋放[10]。

2.8 抗糖尿病作用

Hsu等[70]研究表明schiarisanrin A和schiarisanrin B具有促進胰島素分泌的作用，其機制可能與抑制大鼠胰腺BRIN-BD11細胞凋亡有關。Poornima等[71]證明gomisin M1能有效清除DPPH、ABTs自由基，抑制合成糖基化終末產物，降低糖尿病患者發(fā)生心血管疾病的風險。Gomisin J可以抑制α-葡萄糖苷酶的活性，IC50為77.69 μM[72]。

2.9 抗衰老

Meso-dihydroguaiaretic acid能抑制紫外線照射人永生化角質形成細胞HaCaT中基質金屬蛋白酶9(matrix metalloprotein 9，MMP 9)的表達[73]，也可抑制熱休克蛋白誘導的原代人成纖維細胞中MMP-1的表達，證明其具有抗皮膚衰老的潛力[74]。最新研究結果顯示五味子丙素也具有抗皮膚衰老的活性，能改善過氧化氫誘導的人永生化角質形成細胞HaCaT氧化應激損傷，其機制可能是抑制NF-κB、激活Nrf2/HO-1信號通路，降低炎癥因子表達水平，進而抑制凋亡相關蛋白表達[75]。

2.10抗病毒作用

Gomisin M1、gomisin J、kadsurarin、binankadsurin A和acetoxyl oxokadsurane都能抑制人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)，其中gomisin J、kadsurarin和acetoxyl oxokadsurane的EC50分別為17.5、3.86、16.95 μM[76-79]。五味子甲素、kadsulignan L可抑制HBV病毒活性，對HBsAg和HBeAg也具有抑制作用[80,81]，另外kadsulignan L對鼻咽癌和兒童淋巴瘤相關的EB病毒也有抑制作用[82]。

2.11抗疲勞作用

Zhang等[83]研究表明anwulignan具有抗疲勞作用，可通過激活Nrf2和p38/MAPK-PGC-1α信號通路，抑制氧化應激和細胞凋亡，改善小鼠血清中疲勞相關的生化指標，增強小鼠運動耐力。

2.12抗凝作用

黑老虎中多種聯(lián)苯環(huán)辛二烯型木脂素成分具有抗凝血的活性。Wang[84]研究發(fā)現(xiàn)isovaleroylbinankadsurin A和acetylbinankadsurin A能抑制血小板聚集。Kadsulignan L及meso-dihydroguaiaretic acid能拮抗血小板活化因子，IC50分別為26、41 μM[85]。另外heteroclitin D、acetoxyl oxokadsurane、五味子甲素也具有抗凝血作用[86、87]。

2.13美白作用

Goh等[88]證明kadsuralignan F能誘導酪氨酸酶降解，抑制大鼠黑素細胞Melan-A黑色素生成，改善色素沉著。

2.14抑菌作用

Duan[89]研究發(fā)現(xiàn)neglectalignan D和yunnankadsurin B可以抑制金黃色葡萄球菌，而arisantetralone B對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有較強的抑制作用。Meso-dihydroguaiaretic acid對結核分枝桿菌H37Rv以及傷寒沙門氏菌有較好的抑制作用[90,91]。

2.15其他

五味子醇甲具有抗肺纖維化作用，還能改善勃起功能障礙[50]。五味子甲素還有腎保護作用[10]。五味子丙素可以通過促進M1型巨噬細胞向M2型轉化，發(fā)揮保護糖尿病腎病作用[92]。Liu等[104]報道五味子醇甲和五味子乙素還有一定的殺蟲效果。

3 總結與展望

黑老虎極具經濟價值，在湖南、福建等省部分地區(qū)已成為當?shù)刂攸c扶植的特色產業(yè)。然而由于對黑老虎的研究開發(fā)不足，導致黑老虎相關產品種類不多、附加值不高，產業(yè)發(fā)展受到一定制約。雖然我們對黑老虎的化學成分已有了較為全面的了解，但對其藥效及藥效物質基礎的研究仍十分薄弱：一是很多化學成分還缺乏活性及機制研究；二是藥理研究不全面、不深入、不系統(tǒng)，尚不能對黑老虎的臨床應用與功效開發(fā)提供足夠支撐；三是對其化學成分的定量研究明顯缺乏，導致標準研究受到較大限制；四是缺乏體內代謝及代謝產物活性的研究。這些問題都需要我們在今后的研究工作中重點關注并加以解決。